DE943958C

DE943958C - Bearing frame antenna free of night effects, especially for ultra-short waves

Info

Publication number: DE943958C
Application number: DEF6481D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Hermann Ehrenspeck
Original assignee: FLUGFUNK FORSCHUNGSINSTITUT OB
Current assignee: FLUGFUNK FORSCHUNGSINSTITUT OB
Priority date: 1943-02-23
Filing date: 1943-02-23
Publication date: 1956-06-07

Description

Bei der Minimumpeilung mit Rahmenantennen treten bekanntlich Fehlweisungen durch die Aufnahme der Horizontalkomponente des elektrischen Feldes auf, da das Empfangsminimum nur dann in der zur Rahmenebene senkrechten Richtung liegt, wenn die einfallende Welle normal, allso vertikal, polarisiert ist. It is well known that misdirections occur with the minimum bearing with loop antennas by taking up the horizontal component of the electric field, since the The reception minimum is only in the direction perpendicular to the frame plane if the incident wave is normal, all so vertical, polarized.

Um diesen Übelstand zu beseitigen, sind verschiedene Empfangsanordnungen, vorwiegend nach dem Adcockprinzip, bekanntgeworden, die, abgesehen vom technischen Aufwand und anderen Nachteilen, allein wegen ihrer räumlichen Ausdehnung in vielen Fällen, beispielsweise in Fahr- und Flugzeugen, nicht angewendet werden können. In order to remedy this problem, various reception arrangements are mainly according to the Adcock principle, which, apart from the technical Effort and other disadvantages, simply because of their spatial extent in many Cases, for example in vehicles and airplanes, cannot be used.

Es ist auch vorgeschlagen worden, bei Rahmenantennen den sogenannten Nachteffekt, d. h. die Aufnahme der Horizontalkomponente des elektrischen Feldes, mit Hilfe zusätzlicher, ober-und unterhalb des Rahmens angeordneter Dipole auszugleichen. Aber auch dieser Anordnung haften die Nachteile der obenerwähnten bekannten Anordnungen an. It has also been proposed to use the so-called Night effect, d. H. the absorption of the horizontal component of the electric field, with the help of additional dipoles arranged above and below the frame. But this arrangement also has the disadvantages of the above-mentioned known arrangements at.

Die nachfolgend beschriebene Erfindung verfolgt das Ziel, die Kompensation der Auswirkung der Horizontalkomponente des elektrischen Feldes, also der durch letztere verursachten Minimumsverlage rung, ohne zusätzliche Hilfsmittel innerhalb des Rahmens selbst zu erreichen, d. b. einen nachteffektfreien Peilrahmen - insbesondere für ultrakurze Wellen - zu schaffen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Rahmen um die senkrecht zur Weileneinfall'srichtung stehende Horizontalachse um I800 gedreht, also nach unten umgeklappt und derart bemessen bzw. geformt wird, daß die durch die elektrische Horizontalkomponente und die magnetische Vertikalkomponente des Feldes im Rahmen induzieften-Spannungen entgegengesetzt gleich sind. The invention described below aims to compensate the effect of the horizontal component of the electric field, i.e. the through the latter caused a minimum shift, without additional aids within of the frame itself, d. b. a sighting frame free of night effects - in particular for ultrashort waves - to create. This object is achieved according to the invention solved that the frame about the perpendicular to Weileneinfall'srichtung horizontal axis rotated by I800, i.e. folded downwards and dimensioned or shaped in such a way, that by the electrical horizontal component and the magnetic vertical component of the field in the frame induced voltages are oppositely equal.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahme soll nun an Hand der Abbildung näher erläutert werden. Der magnetische Vektor H werde in seine Komponenten Hx, Hy und HZ-zerlegt. Hz steht senkrecht zur Zeichenebene und ist daher in der Abbildung nicht erkennbar. Wird der Rahmen in der z-Achse gedreht, so erzeugen nur die Komponenten Hx and Hy im Rahmen Empfangsstriime. Die Drehcharakteristik der von beiden Komponenten im Rahmen erzeugten Empfangswirkungen entspricht zwei um 900 räumlioh verschobenen Doppelkreisdiagrammen, in der Abbildung mit Hx und Hy bezeichnet. Ihnen überlagert sich die Charakteristik der elektrischen Horizontalkomponente, die in ihrer Wirkung einem Horizontaldipol entspricht und mit ED bezeichnet ist. Der Vertikalantenneneffekt, der mit bekannten Mitteln, beispielsweise mit Hilfe eines Differentialkondensators, Symmetrierungstransformators oder durch Gegenschaltung einer zusätzlichen. Hilfsspannung beseitigt werden kann, soll bei den weiteren Betrachtungen außer acht gelassen werden. The operation of the measure proposed according to the invention is intended will now be explained in more detail using the illustration. The magnetic vector H will broken down into its components Hx, Hy and HZ. Hz is perpendicular to the plane of the drawing and is therefore not visible in the figure. If the frame is rotated in the z-axis, thus only the components Hx and Hy generate receive triimes in the frame. The turning characteristic the reception effects produced by both components in the frame correspond to two by 900 spatially shifted double circle diagrams, in the figure with Hx and Hy designated. The characteristics of the electrical horizontal component are superimposed on them, which corresponds in its effect to a horizontal dipole and is designated with ED. The vertical antenna effect achieved by known means, for example with the help of a differential capacitor, balancing transformer or by counter circuit an additional. Auxiliary voltage can be eliminated, should be in the further considerations be disregarded.

Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß durch die Zuschaltung der Spannung ED, je nach ihrer Phase, eine Vergrößerung oder Verkleinerung der Fehlweisung erzeugt wird. Ist ED entgegengesetzt und gleich groß Hy, dann wird die Fehlweisung gleich Null werden, und der Rahmen wird unabhängig vom Polarisationswinkel richtig peilen. From the drawing it can be seen that by switching on the Tension ED, depending on its phase, an increase or decrease in the misalignment is produced. If ED is opposite and the same size Hy, then the misalignment becomes become zero, and the frame becomes correct regardless of the polarization angle take bearings.

Bei Messungen mit normalen Rahmen hat sich gezeigt, daß die Fehlweisung immer größer als die vom idealen Rahmen zu erwartende ist, was darauf schließen läßt, daß ED und Hy an hernd gleichphasig sind. Wenn es gelingt, eine der beiden Spannungen umzupolen und ihre Amplituden gleichzumachen, so heben sie sich gegenseitig in ihrer Wirkung auf. Duroh das erfindungsgemäß vorgeschlagene Umklappen des Rahmens wird die Richtun der vom magnetischen Vektor im Rahlmen induzierten Spannung umgekehrt, während die Richtung der von ED herrührenden Spannung ungeändert bleibt. Durch eine entsprechende Bemeso sung des Rahmens läßt sich die Gleichheit der Amplituden von ED und Hy stets erreichen Soll der Rahmen für einen größeren Frequenzbereich verwendbar sein, so muß jeweils die Amplitude des von dem Ersatzhorizontaldipol (d. h. von ED) herrührenden Stromes an die Amplitude des vom magneüschen Vektor in dem Rahmen induzierten Stromes angeglichen werden. Dies kann z. B. bei Einwindungsrahmen vorzugsweise durch posaunenartige Ausführung der Horizontalteile des (evtl. rechteckigen) Rahmens oder auch durch Verformung eines Kreisrahmens in eine Ellipse erreicht werden. Mit einem nach diesen Gesichtspunkten ausgeführten Rahmen konnte z. B. über einen Bereich von 38 bis 56 MHz nahezu polarisationsfehlerfrei geteilt werden. Measurements with normal frames have shown that the misalignment always greater than that to be expected from the ideal framework is what inferred lets that ED and Hy are almost in phase. If one of the two succeeds Reversing tensions and making their amplitudes equal, they cancel each other out in their effect. Duroh the folding down of the frame proposed according to the invention if the direction of the voltage induced by the magnetic vector in the frame is reversed, while the direction of the voltage from ED remains unchanged. By a Corresponding dimensioning of the frame, the equality of the amplitudes of Always achieve ED and Hy If the frame should be usable for a larger frequency range the amplitude of the equivalent horizontal dipole (i.e., from ED) to the amplitude of the magnetic vector in the frame induced current are adjusted. This can e.g. B. preferably with single winding frame due to the trombone-like design of the horizontal parts of the (possibly rectangular) frame or can be achieved by deforming a circle frame into an ellipse. With a framework designed according to these points of view could, for. B. over an area from 38 to 56 MHz can be divided with almost no polarization errors.

Der Erfindungsgedanke ist sowohl bei Einwindungs- als auch bei Mehrwindungsrahmen anwendbar. The idea of the invention applies to both single-turn and multi-turn frames applicable.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. DF frame antenna, especially for ultrashort Waves, characterized in that the compensation of the effect of the horizontal component of the electric field without additional aids within the frame itself by special design and measurement of the same takes place by the frame around I800 rotated around the horizontal axis, i.e. folded down and such a thing (e.g. elliptical) shape that has the amplitudes of the electrical Horizontal component (ED) and the magnetic vertical component (Hv) of the field within the framework of induced voltages are oppositely equal.

2. Peiirrahmenantenne usch claim 1 for a larger frequency range, characterized by a trombone-like design of the horizontal parts of the frame.